非谐相互作用作为随机场用于 FPU-β 晶格的热力学传输
介观与纳米尺度物理
2025-12-03 v1
摘要
我们提出了一种用于研究 Fermi-Pasta-Ulam-β (FPU-β) 晶格热力学传输的开放量子理论。在该理论中，引入了局部玻色子 (LBs) 作为传输载体。LBs 由晶格中单个原子激发而来，这与由原子集体运动构成的声子有所不同。LBs 在 FPU 链中传播，并受由一组随机微分方程 (SDEs) governing。晶格中原子之间的非谐相互作用通过 Hubbard-Stratonovich 变换转化为随机场，并被实现于 SDEs 集合中。通过求解 SDEs 在稳态下的解，我们研究了非谐相互作用对热力学传输的影响。结果表明，非谐相互作用通过捕获 LBs 在晶格站点来降低热流，同时通过增强 LBs 的数量来提高热流。这种两种机制的竞争使得晶格的热导率对非谐相互作用呈非单调依赖。该理论还捕捉了热导率的有限尺度效应。
引用
@article{arxiv.2512.02313,
title = {Anharmonic interaction as random field for thermal transport in FPU-$\beta$ lattice},
author = {Li Wan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.02313},
year = {2025}
}
备注
10 pages,4 figures